EP0749782A1 - Grinoling method for brittle material, especially blast-furnace slag sand - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for comminuting brittle regrind, in particular slag sand, in the grinding gap between two rotating rollers of a material bed roller mill pressed against one another at high pressure, in accordance with the preamble of claim 1.
- blastfurnace slags which are used for the production of blast furnace cement if the blastfurnace slag is separated from the cement clinker and possibly others Mixing components is ground in a material bed roller mill. This is particularly advantageous if the proportion of ground blast furnace sand in the blast furnace cement predominates. In this separate grinding of slag sand, the degree of fineness of the slag sand flour to be produced can be freely selected and mixed with the separately crushed cement clinker in the manner required and in any proportion.
- the ground slag powder is subject to the same quality requirements as the shredded cement clinker, ie the same quality requirements apply to finished blast furnace cement as to Portland cement. Accordingly, it is also important for the comminution of blast furnace slag to blast furnace blast for blast furnace cement production that a predetermined quality of the ground product, that is the blast furnace slag flour, is maintained. This is where other quality criteria play the addition of water to standard stiffness - as with cement - plays an important role in the expected processing properties. The amount of water added or water demand depends primarily on the fineness or specific surface and the grain size in the finished product (blastfurnace slag).
- the invention is therefore based on the object of a method in the preamble of the claim 1 further developed in such a way that a particularly targeted change or adjustment of the grain distribution (grain size distribution) in the ground product can be achieved with a particularly high degree of reliability in a relatively wide range.
- the particle size distribution (or particle size distribution) of the comminuted material to be ground during the grinding process is brought to the desired value by adjusting the amount and the moisture content of the material to be returned to the nip.
- the amount of flakes returned to the roll nip is adjusted to up to about 80% of the millbase fed to the roll nip and the moisture content of the millbase in the roll nip to at least about 1%. It has proven to be particularly expedient here if the amount of recirculated flakes is adjusted to about 50 to 70% of the ground material fed to the roll gap and the ground material in the roll gap to a moisture content of approximately 1 to 2%. If necessary, however, the level of moisture content can also be higher and, for example, up to about 6%.
- the grain distribution of the second partial quantity to be fed to the classifier or of the finished product is determined, graphically represented in a straight line that is calculated therefrom, with a slope as an indication of the width of this grain distribution, and then this slope by adjusting the Amount of scraps returned to the nip and the moisture content in the nip is changed.
- the best fit line A is drawn in the attached diagram.
- the different quantities (in%) of the returned scales are plotted in the ordinate and the various slope dimensions or slope factors in the abscissa.
- the moisture content of the regrind was about 1 to 2%.
- the pitch n of the best-fit line can be changed within certain limits, expediently in a range of approximately +/- 0.2, which in practice offers a good possibility of influencing the particle size distribution and thus also the Product quality, especially of flour ground from blastfurnace slag means.
- the fineness of the classifier feed ie the second subset of the slugs
- the pitch n of the finished product results and vice versa.
- the fineness of the classifier feed is influenced by the amount of scraps returned to the nip.
- a prerequisite for this is that the grinding of the ground material in the roller gap of the material bed roller mill is carried out at an adjustable minimum moisture content, which is preferably at least about 1%, but possibly, for example, up to 4%, in special cases up to 6%.
- Example I gives the data for a dry (0% moisture content) slag sand and Example II data for a moist slag sand with about 1 to 2% moisture content in the grinding gap.
- Example II data for a moist slag sand with about 1 to 2% moisture content in the grinding gap.
- a certain portion (58% or 63.3% of the total task) of the crushed ground material agglomerated to form Schülpen was also returned to the material bed roller mill and fed to the roll gap together with fresh ground material and a proportion of recycled semolina from the classifier.
- the fineness of the finished product for Example I was less than that of Example II (1 to 2% moisture content).
- a slope n of 1.11 results for example I, while in example II, ie for the crushing of slag sand with a moisture content of 1 to 2%, the slope n is 0.92 .
- the relatively high gradient of Example I means a narrow grain distribution, while the lower gradient of Example II, in comparison, reflects a wider grain distribution, ie the fineness of the finished product is higher in Example II than in Comparative Example I. COMPARISON TABLE Examples I.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerkleinerung von sprödem Mahlgut, insbesondere Hüttensand, im Mahlspalt zwischen zwei mit hohem Druck gegeneinandergepreßten, umlaufenden Walzen einer Gutbettwalzenmühle, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method for comminuting brittle regrind, in particular slag sand, in the grinding gap between two rotating rollers of a material bed roller mill pressed against one another at high pressure, in accordance with the preamble of
Aus verschiedenen Veröffentlichungen, beispielsweise WORLD CEMENT, October 1993, Seiten 51 bis 58, ist es bereits bekannt, daß es bei der Herstellung von Hüttensandmehlen, die für die Erzeugung von Hochofenzement verwendet werden, Vorteile bringt, wenn der Hüttensand getrennt vom Zementklinker und gegebenenfalls anderen Zumischkomponenten in einer Gutbettwalzenmühle vermahlen wird. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn der Anteil an gemahlenem Hüttensand im Hochofenzement überwiegt. Bei dieser getrennten Vermahlung von Hüttensand kann der Feinheitsgrad des herzustellenden Hüttensandmehles frei gewählt und in der jeweils erforderlichen Weise sowie in beliebigen Anteilen mit dem gesondert zerkleinerten Zementklinker gemischt werden.From various publications, for example WORLD CEMENT, October 1993, pages 51 to 58, it is already known that there are advantages in the production of blastfurnace slags which are used for the production of blast furnace cement if the blastfurnace slag is separated from the cement clinker and possibly others Mixing components is ground in a material bed roller mill. This is particularly advantageous if the proportion of ground blast furnace sand in the blast furnace cement predominates. In this separate grinding of slag sand, the degree of fineness of the slag sand flour to be produced can be freely selected and mixed with the separately crushed cement clinker in the manner required and in any proportion.
Bei der Zerkleinerung von Hüttensand ist ferner zu beachten, daß die ermahlenen Hüttensandmehle gleichen Qualitätsansprüchen unterliegen wie die zerkleinerten Zementklinker, d.h. für fertigen Hochofenzement gelten gleiche Qualitätsansprüche wie für Portlandzement. Dementsprechend ist es auch für die Zerkleinerung von Hüttensand zu Hüttensandmehlen für die Hochofenzementherstellung wichtig, daß eine vorgegebene Qualität des ermahlenen Produktes, also des Hüttensandmehles, eingehalten wird. Hier spielt neben anderen Qualitätskriterien der Wasserzusatz zur Normsteife - wie bei Zement - eine wichtige Rolle für die zu erwartenden Verarbeitungseigenschaften. Der Wasserzusatz bzw. Wasseranspruch richtet sich vor allem nach der Feinheit bzw. der spezifischen Oberfläche und nach der Kornverteilung im Fertigprodukt (Hüttensandmehl). Stellt man sich in diesem Zusammenhang die Kornverteilung im Fertigprodukt als Kurve in einem Diagramm vor, dann deutet eine relativ steile Steigung eine verhältnismäßig enge Kornverteilung und eine relativ flache Steigung eine verhältnismäßig breite Kornverteilung an. Diese Kornverteilung bestimmt nun u.a. das Fließverhalten und die Verarbeitbarkeit des beispielsweise aus Hüttensand ermahlenen Fertigprodukts.When comminuting slag sand it should also be noted that the ground slag powder is subject to the same quality requirements as the shredded cement clinker, ie the same quality requirements apply to finished blast furnace cement as to Portland cement. Accordingly, it is also important for the comminution of blast furnace slag to blast furnace blast for blast furnace cement production that a predetermined quality of the ground product, that is the blast furnace slag flour, is maintained. This is where other quality criteria play the addition of water to standard stiffness - as with cement - plays an important role in the expected processing properties. The amount of water added or water demand depends primarily on the fineness or specific surface and the grain size in the finished product (blastfurnace slag). If you imagine the grain distribution in the finished product as a curve in a diagram, then a relatively steep slope indicates a relatively narrow grain distribution and a relatively flat slope a relatively wide grain distribution. This grain distribution now determines, among other things, the flow behavior and the processability of the finished product, which is ground, for example, from blastfurnace slag.
In der oben erwähnten Literaturstelle (WORLD CEMENT, October 1993, insbesondere Seiten 52 und 53) ist nun bereits anhand einer Regressionskurve die Kornverteilung bzw. Korngrößenverteilung sowie die daraus errechnete Tangente (Ausgleichsgerade) mit einer Neigung bzw. einem Steigungsmaß n erläutert worden. Hierbei wird die Erkenntnis vermittelt, daß das Steigungsmaß n der Kornverteilung dadurch verändert werden kann, daß eine Teilmenge des zu Schülpen agglomerierten zerkleinerten Mahlgutes zur Gutbettwalzenmühle zurückgeführt und zusammen mit frischem Mahlgut dem Mahlspalt aufgegeben wird.In the above-mentioned literature reference (WORLD CEMENT, October 1993, in particular pages 52 and 53), the grain distribution or grain size distribution and the tangent (straight line) calculated therefrom with an inclination or a pitch n have already been explained on the basis of a regression curve. Here, the knowledge is conveyed that the pitch n of the particle size distribution can be changed by returning a portion of the comminuted ground material, which is agglomerated into flakes, to the material bed roller mill and, together with fresh ground material, being fed to the grinding gap.
Neuere Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß eine gewünschte Veränderung in der Korngrößenverteilung des ermahlenen Produkts durch eine Rezirkulation einer Schülpenmenge nicht oder nur unvollkommen erreicht werden kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art dahin weiterzuentwickeln, daß eine besonders gezielte Änderung bzw. Einstellung der Kornverteilung (Korngrößenverteilung) im ermahlenen Produkt mit besonders großer Zuverlässigkeit in einem verhältnismäßig breiten Bereich erreicht werden kann.However, recent studies have shown that a desired change in the grain size distribution of the ground product cannot be achieved or can only be achieved incompletely by recirculating a quantity of flakes. The invention is therefore based on the object of a method in the preamble of the
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing part of
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Aus der EP-A-0 527 333 läßt sich zwar u.a. entnehmen, daß zum Zerkleinern von sprödem Mahlgut (beispielsweise auch Hüttensand) ein Teilstrom des zu Schülpen agglomerierten zerkleinerten Mahlgutes zusammen mit Grießen aus einer nachgeschalteten Sichtzone zum Walzenspalt einer Gutbettwalzenmühle zurückgeführt und dort gemeinsam mit frischem Mahlgut weiter zerkleinert wird, wobei das aus dem frischen Mahlgut und dem rückgeführten Gutgemisch zusammengesetzte Gesamtmahlgut am Zulauf zum Walzenspalt auf einen Mischfeuchtigkeitsgehalt von etwa 0,5 bis 2,0 % eingestellt werden kann. Der Zweck dieser bekannten Maßnahme ist jedoch darin zu sehen, daß durch das Einstellen des Mischfeuchtigkeitsgehalts zum einen eine besonders günstige Schülpenproduktion und zum andern ein besonders gutes Einzugsvermögen geschaffen und durch die Feuchtigkeitseinstellung auch das Laufverhalten der Walzen dieser Gutbettwalzenmühle positiv beeinflußt werden soll, um z.B. ein einseitiges Einziehen von Mahlgut und damit ein unerwünschtes Schiefstellen der Walzen zu verhindern.From EP-A-0 527 333 it can be seen, inter alia, that for the comminution of brittle regrind (for example also slag sand) a partial stream of the comminuted regrind agglomerated into flakes, together with semolina, is returned from a downstream viewing zone to the roll gap of a material bed roller mill and there together with fresh regrind is further comminuted, the total regrind composed of the fresh regrind and the recycled material mixture can be adjusted to a mixed moisture content of about 0.5 to 2.0% at the inlet to the roll nip. The purpose of this known measure, however, is to be seen in that, on the one hand, by setting the mixed moisture content, a particularly favorable production of flakes and, on the other hand, a particularly good intake capacity is to be created and the running behavior of the rollers of this material bed roller mill should also be positively influenced by the moisture setting, for example by a unilaterally pulling in regrind and thus preventing undesired skewing of the rollers.
Demgegenüber wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die beim Mahlvorgang entstehende Kornverteilung (bzw. Korngrößenverteilung) des zerkleinerten Mahlgutes durch Einstellung der Menge und des Feuchtigkeitsgehaltes des zum Walzenspalt rückgeführten Mahlgutes auf den gewünschten Wert gebracht wird. Mit andern Worten bedeutet dies somit, daß durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise beim Zerkleinern von sprödem Mahlgut, insbesondere Hüttensand, in einer Gutbettwalzenmühle eine Änderung in der Kornverteilung und damit eine Beeinflussung der Produktqualität (vor allem von ermahlenem Hüttensandmehl) durch ein Einstellen sowohl der Menge (Größe der Teilmenge) als auch des Feuchtigkeitsgehalts des zum Walzenspalt zurückgeführten Mahlgutes und damit auch des Mahlgutes innerhalb des Walzenspaltes mit großer Zuverlässigkeit in der jeweils gewünschten Weise herbeigeführt werden kann.In contrast, it is proposed according to the invention that the particle size distribution (or particle size distribution) of the comminuted material to be ground during the grinding process is brought to the desired value by adjusting the amount and the moisture content of the material to be returned to the nip. In other words, this means that through the procedure according to the invention when comminuting brittle regrind, in particular slag sand, in a material bed roller mill, a change in the grain distribution and thus an influence on the product quality (especially of ground slag sand flour) by adjusting both the amount (size the partial amount) and the moisture content of the regrind returned to the nip and thus also the regrind within the nip can be brought about with great reliability in the desired manner.
Bei dieser erfindungsgemäßen Zerkleinerung wird die Menge der zum Walzenspalt zurückgeführten Schülpen bis zu etwa 80 % des dem Walzenspalt aufgegebenen Mahlgutes und der Feuchtigkeitsgehalt des Mahlgutes im Walzenspalt auf wenigstens etwa 1 % eingestellt. Als besonders zweckmäßig hat es sich hierbei erwiesen, wenn die Menge der rückgeführten Schülpen auf etwa 50 bis 70 % des dem Walzenspalt aufgegebenen Mahlgutes und das Mahlgut im Walzenspalt auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 1 bis 2 % eingestellt werden. Die Höhe des Feuchtigkeitsgehaltes kann im Bedarfsfall jedoch auch höher liegen und durchaus auch beispielsweise bis etwa 6 % betragen.In this comminution according to the invention, the amount of flakes returned to the roll nip is adjusted to up to about 80% of the millbase fed to the roll nip and the moisture content of the millbase in the roll nip to at least about 1%. It has proven to be particularly expedient here if the amount of recirculated flakes is adjusted to about 50 to 70% of the ground material fed to the roll gap and the ground material in the roll gap to a moisture content of approximately 1 to 2%. If necessary, however, the level of moisture content can also be higher and, for example, up to about 6%.
Bei der Zerkleinerung von sprödem Mahlgut wie Hüttensand in einer Gutbettwalzenmühle ist es generell bekannt, eine zweite Teilmenge des zu Schülpen agglomerierten zerkleinerten Mahlgutes in einem Sichter, insbesondere einem Hochleistungs-Windsichter, zumindest in als Fertigprodukt abzuziehendes Feingut und in weiter zu zerkleinerndes Grobgut (sog. Grieße) zu trennen.When crushing brittle regrind such as blastfurnace slag in a material bed roller mill, it is generally known to separate a second subset of the crushed ground material agglomerated into flakes in a classifier, in particular a high-performance air classifier, at least into fine material to be removed as a finished product and into coarse material to be further ground (so-called semolina).
Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren ist es dann weiter von Vorteil, wenn die Kornverteilung der dem Sichter zuzuführenden zweiten Teilmenge oder des Fertigproduktes ermittelt, in einer daraus errechneten Ausgleichsgeraden mit einem Steigungsmaß als Angabe für die Breite dieser Kornverteilung graphisch dargestellt und dann dieses Steigungsmaß durch das Einstellen der Menge an zum Walzenspalt zurückgeführten Schülpen und des Feuchtigkeitsgehalts im Walzenspalt verändert wird.In this method according to the invention, it is further advantageous if the grain distribution of the second partial quantity to be fed to the classifier or of the finished product is determined, graphically represented in a straight line that is calculated therefrom, with a slope as an indication of the width of this grain distribution, and then this slope by adjusting the Amount of scraps returned to the nip and the moisture content in the nip is changed.
In dem beigefügten Diagramm ist die Ausgleichsgerade A eingezeichnet. In diesem Diagramm sind in der Ordinate die verschiedenen Mengen (in %) der zurückgeführten Schülpen und in der Abszisse die verschiedenen Steigungsmaße bzw. Steigungsfaktoren abgetragen. Man erkennt hier den Einfluß der zur Gutbettwalzenmühle zuückgeführten Schülpenmenge auf die Steigung bzw. Neigung des zerkleinerten Mahlgutes. So erkennt man, daß z.B. bei einem Steigungsfaktor 1 die Menge zurückgeführter Schülpen bei etwa 65 bis 75 % liegt, bei einem Steigungsmaß von etwa 1,06 die Menge der rückgeführten Schülpen bei etwa 35 % liegt, während bei 0 % rückgeführter Schülpen das Steigungsmaß etwas höher ist als 1,2. Bei der Erstellung dieses Diagramms (mit der sogenannten "RRS Inclination") betrug der Feuchtigkeitsgehalt des Mahlgutes etwa 1 bis 2 %.The best fit line A is drawn in the attached diagram. In this diagram, the different quantities (in%) of the returned scales are plotted in the ordinate and the various slope dimensions or slope factors in the abscissa. One can see here the influence of the amount of scraps fed back to the material bed roller mill on the incline or inclination of the ground material. It can be seen, for example, that with a gradient factor of 1 the amount of scraps returned is approximately 65 to 75%, with a pitch of approximately 1.06 the amount of scraps returned is approximately 35%, while with 0% reclaimed scales the pitch is somewhat is higher than 1.2. When creating this diagram (with the so-called "RRS Inclination"), the moisture content of the regrind was about 1 to 2%.
Wie bereits aus der eingangs erwähnten Literaturstelle (WORLD CEMENT, October 1993) aus der dortigen Seite 52 entnommen werden kann, läßt sich eine Regressionskurve für die Kornverteilung errechnen, wobei die Tangente dieser Regressionskurve als Neigung n bezeichnet wird, wie sich dem Aufsatz von Smirnow in AUFBEREITUNGS-TECHNIK, Nr.6, 1975, S.308 bis 314, zu entnehmen ist. Diese Tangente entspricht der zuvor erwähnten Ausgleichsgeraden mit dem Steigungsmaß n, das eine Aussage über die Breite der Kornverteilung des ermahlenen Produktes darstellt. Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Steigungsmaß n der Ausgleichsgeraden in bestimmten Grenzen, zweckmäßig in einem Bereich von etwa +/- 0,2 verändert werden kann, was in der Praxis eine gute Beeinflussungsmöglichkeit für die Kornverteilung und damit auch für die Produktqualität, insbesondere von aus Hüttensand ermahlenem Mehl bedeutet. Grundsätzlich sei nochmals festgehalten, daß die Feinheit des Sichteraufgabegutes (also der zweiten Teilmenge der Schülpen) einen wesentlichen Einfluß auf das Steigungsmaß n des Fertigproduktes ausübt. Dies bedeutet somit, daß bei einer verhältnismäßig hohen Feinheit der dem Sichter zuzuführenden zweiten Teilmenge des zerkleinerten Mahlgutes zu einem relativ kleinen Steigungsmaß n des Fertigproduktes führt und umgekehrt. Die Feinheit des Sichteraufgabegutes wird durch die Menge der zum Walzenspalt rückgeführten Schülpen beeinflußt. Je mehr Schülpen zum Walzenspalt der Gutbettwalzenmühle zurückgeführt werden, umso häufiger wird dieses Mahlgut übermahlen und umso feiner wird es, d.h. durch ein Verändern der rückgeführten Schülpenmenge wird auch die Feinheit des Sichteraufgabegutes und damit schließlich auch das Steigungsmaß des Fertigproduktes verändert. Eine Voraussetzung hierfür ist jedoch, daß die Zerkleinerung des Mahlgutes im Walzenspalt der Gutbettwalzenmühle bei einem einstellbaren Mindestfeuchtigkeitsgehalt durchgeführt wird, der vorzugsweise wenigstens etwa 1 % beträgt, ggf. aber beispielsweise aber auch bis zu 4 %, in besonderen Fällen auch bis zu 6 % betragen kann.As can already be seen from page 52 of the literature reference mentioned at the beginning (WORLD CEMENT, October 1993), a regression curve for the grain distribution can be calculated, the tangent of this regression curve being referred to as the inclination n, as can be seen in the article by Smirnow in PREPARATION TECHNOLOGY, No. 6, 1975, pp. 308 to 314. This tangent corresponds to the previously mentioned compensating line with the pitch n, which is a statement about the width of the grain distribution of the ground product. It has proven to be particularly advantageous here if the pitch n of the best-fit line can be changed within certain limits, expediently in a range of approximately +/- 0.2, which in practice offers a good possibility of influencing the particle size distribution and thus also the Product quality, especially of flour ground from blastfurnace slag means. Basically, it should be noted once again that the fineness of the classifier feed (ie the second subset of the slugs) has a significant influence on the pitch n of the finished product. This therefore means that with a relatively high fineness of the second subset of the ground material to be fed to the classifier, a relatively small pitch n of the finished product results and vice versa. The fineness of the classifier feed is influenced by the amount of scraps returned to the nip. The more flakes are returned to the nip of the material bed roller mill, the more often this regrind is overmilled and the finer it becomes, i.e. by changing the quantity of flakes returned, the fineness of the classifier feed material and thus ultimately the pitch of the finished product is also changed. However, a prerequisite for this is that the grinding of the ground material in the roller gap of the material bed roller mill is carried out at an adjustable minimum moisture content, which is preferably at least about 1%, but possibly, for example, up to 4%, in special cases up to 6%.
In einer nachfolgend angeführten Vergleichstabelle sind Daten von zwei Beispielen angegeben, bei denen das Beispiel I die Daten für einen trockenen (0 % Feuchtigkeitsgehalt) Hüttensand und das Beispiel II Daten für einen feuchten Hüttensand mit etwa 1 bis 2 % Feuchtigkeitsgehalt im Mahlspalt wiedergibt. In beiden Beispielen wurde außerdem eine bestimmte Teilmenge (Anteil von 58 % bzw. 63,3 % der Gesamtaufgabe) des zu Schülpen agglomerierten zerkleinerten Mahlgutes zur Gutbettwalzenmühle zurückgeführt und zusammen mit frischem Mahlgut sowie einem Anteil an zurückgeführten Grießen aus dem Sichter dem Walzenspalt aufgegeben. Bei ansonsten gleichen Zerkleinerungsbedingungen in der Gutbettwalzenmühle ergab sich für das Beispiel I (trocken) eine geringere Feinheit des Fertigprodukts als bei dem Beispiel II (1 bis 2 % Feuchtigkeitsgehalt). Bei Errechnung einer Ausgleichsgeraden aus der Kornverteilung des Fertigprodukts ergibt sich für das Beispiel I ein Steigungsmaß n von 1,11, während im Beispiel II, d.h. bei der Zerkleinerung von Hüttensand mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 1 bis 2 %, das Steigungsmaß n 0,92 beträgt. Das verhältnismäßig hohe Steigungsmaß des Beispiels I bedeutet eine enge Kornverteilung, während das im Vergleich dazu niedrigere Steigungsmaß des Beispieles II eine breitere Kornverteilung wiederspiegelt, d.h. die Feinheit des Fertigproduktes ist beim Beispiel II höher als beim Vergleichsbeispiel I.
Claims (6)
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Also Published As
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